メラノーマの効果的な治療のためのセラストール自己安定化ナノ粒子

Celastrol Self-Stabilized Nanoparticles for Effective Treatment of Melanoma.

• Jinran Li
• Yuxi Jia
• Peng Zhang
• Huailin Yang
• Xianling Cong
• Lin An
• Chunsheng Xiao

抄録

背景:

Celastrol (CEL)は、漢方薬草から抽出されたトリテルペンであり、深遠な抗がん作用を有することが報告されている。しかし、水への溶解性が悪く、副作用が強いことから、臨床応用は厳しく制限されています。

Background: Celastrol (CEL), a triterpene extracted from the Chinese herb , has been reported to have profound anticancer activities. However, poor water solubility and high side toxicities have severely restricted the clinical applications of CEL.

目的:

我々は、メラノーマに対して高い抗腫瘍活性を示すCEL担持ナノ粒子(CEL-NP)を調製するための簡便な「in situ薬剤結合誘導自己組織化」戦略を提案した。

Purpose: We proposed a facile "in situ drug conjugation-induced self-assembly" strategy to prepare CEL-loaded nanoparticles (CEL-NPs) that exhibited enhanced antitumor activity against melanoma.

方法:

まず、CELをメトキシルポリ(エチレングリコール)--ポリ(L-リジン)（mPEG-PLL）骨格に化学的に共役させ、二重親水性のmPEG-PLLポリマーを両親媒性ポリマープロドラッグであるmPEG-PLL/CELに変換した。得られたｍＰＥＧ-ＰＬＬ／ＣＥＬは、側鎖のＣＥＬ部位の疎水性結合と、ＣＥＬ中のカルボキシル基とＰＬＬセグメント中の残基アミン基との間の静電相互作用により、水溶液中で安定なミセルに自己組織化することができた。このようにして得られたmPEG-PLL/CELナノ粒子はCEL自己安定化ナノ粒子(CEL-NPs)と命名され、動的光散乱法及び透過型電子顕微鏡法により特徴づけられた。さらに、CEL-NPの抗腫瘍効果をin vitroおよびB16F10腫瘍モデルマウスを用いたMTTアッセイにより検討した。

Methods: First, the CEL was chemically conjugated onto a methoxyl poly(ethylene glycol)--poly(L-lysine) (mPEG-PLL) backbone, resulting in the conversion of the double hydrophilic mPEG-PLL polymer into an amphiphilic polymer prodrug, mPEG-PLL/CEL. The obtained mPEG-PLL/CEL could self-assemble into stable micelles in aqueous solution due to the hydrophobic association of CEL moieties in the side chains and the possible electrostatic interaction between the carboxyl group in CEL and the residue amine group in the PLL segment. Thus, the obtained mPEG-PLL/CEL nanoparticles were named CEL self-stabilized nanoparticles (CEL-NPs), which were then characterized by dynamic light scattering and transmission electron microscopy. Furthermore, the antitumor effects of the CEL-NPs were investigated by an MTT assay in vitro and in a B16F10 tumor-bearing mice model.

結果:

CEL-NPs は、持続的な薬物放出挙動を示し、B16F10 細胞で効果的にエンドサイトーシスされた。さらに、in vivoでの抗腫瘍評価の結果、CEL-NPは遊離のCELと比較して、腫瘍増殖抑制率が著しく高く、全身的な副作用が少ないことが明らかになった。

Results: The CEL-NPs exhibited sustained drug release behavior and were effectively endocytosed by B16F10 cells. Furthermore, the in vivo antitumor evaluation demonstrated that the CEL-NPs had remarkably higher tumor growth inhibition rates and lower systemic side effects than free CEL.

結論:

まとめると、本研究は、メラノーマの効率的な治療のための安定なCEL担持ナノ粒子の生成を実証しただけでなく、抗がん剤治療のための薬物自己安定化ナノメディシンを調製するための一般的な方法を記述しています。

Conclusion: In summary, our present work not only demonstrates the generation of stable CEL-loaded nanoparticles for the efficient treatment of melanoma but also describes a general way to prepare drug self-stabilized nanomedicine for anticancer therapy.

© 2020 Li et al.